Circuito de diodo Zener de transistor para manejar la estabilización de alta corriente

Circuito de diodo Zener de transistor para manejar la estabilización de alta corriente

El circuito de 'diodo Zener' de alta potencia que utiliza un regulador de derivación de transistor presentado aquí se puede utilizar para obtener salidas de alta precisión, estabilizadas por temperatura y voltaje, de fuentes de alta corriente, de manera segura.

Limitación Zener normal

Los diodos Zener de baja potencia que usamos normalmente en circuitos electrónicos están especificados para trabajar con corrientes bajas y, por lo tanto, no se pueden usar para derivar o estabilizar fuentes de corriente alta.

Aunque se dispone de diodos Zener de mayor potencia, estos podrían ser relativamente caros. No obstante, en realidad es posible hacer un diodo Zener de alta potencia personalizable utilizando transistores de potencia y un regulador de derivación IC como se muestra a continuación:



Diagrama de circuito

Usando un regulador de derivación

Mirando la figura, podemos ver la participación de un IC regulador de derivación especializado en forma de LM431 o TL431, que es básicamente un diodo Zener ajustable de baja potencia.

Además del atributo de voltaje variable, el dispositivo también incluye la característica de producir una salida de temperatura estabilizada, lo que significa que las condiciones de temperatura ambiente no influirán en el rendimiento de este dispositivo, lo que no es posible con los diodos ordinarios.

Pero en lo que respecta a la capacidad de manejo de energía, el dispositivo TL431 no es mejor que la contraparte del diodo Zener convencional.

Sin embargo, cuando se combina con un transistor de potencia como el TIP147 que se muestra, la unidad se transforma en una unidad de diodo Zener de alta potencia altamente versátil, capaz de derivar y estabilizar fuentes de alta corriente sin dañarse.

Aplicación de ejemplo

Un ejemplo clásico de aplicación de este circuito se puede visualizar en este circuito regulador de derivación de motocicleta donde el diseño se emplea para desviar y proteger el alternador de la motocicleta de los altos campos electromagnéticos inversos.

El diseño también se puede probar en fuentes de alimentación capacitivas de alta corriente para adquirir una salida estabilizada libre de sobretensión de estos bastante inseguros pero compactos fuentes de alimentación sin transformador .

Otras aplicaciones adecuadas de este circuito versátil podrían ser para controlar las salidas de los molinos de viento y como controlador de carga electrónico para regular las salidas de los hidrogeneradores .

Sin la integración TIP147, la etapa LM431 parece bastante vulnerable, y también la regulación se está desarrollando solo en el ánodo / cátodo del dispositivo en lugar de en los terminales de suministro principales.

Control de alta potencia

Con el transistor de potencia integrado, el escenario cambia completamente y ahora el transistor simula los resultados del regulador de derivación, derivando la alta corriente de la entrada a los niveles correctos, según lo especificado por las configuraciones del LM431.

El divisor de potencial hecho mediante el uso de las resistencias 3k3 y 4k7 en la entrada de referencia del IC determina esencialmente el umbral de activación para el IC, por lo general, la resistencia superior se puede ajustar para obtener cualquier salida de voltaje estabilizada Zener deseada del circuito del transistor.

Los cálculos detallados para las resistencias se pueden aprender de este Hoja de datos del regulador de derivación TL431

Nota: El TIP147 debe montarse en un disipador de calor de tipo aletado sustancialmente grande para permitir un funcionamiento adecuado y óptimo del circuito.




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